Wie versorgt man einen rotierenden Stromkreis mit Strom? [Duplikat]

Neben Schleifringen können Sie auch einen Kommutator verwenden.

Als ich einen großen Globus herstellte, fand ich es einfacher, Kommutatoren von Gleichstrommotoren zu beziehen als Schleifringe. Du bekommst sie in allen Formen und Größen.

Stellen Sie sicher, dass Sie eines mit mindestens 4 Phasen erhalten. Der, den ich bekam, hatte 12, also habe ich benachbarte Phasen zu 4 Gruppen von 3 zusammengefügt. Dann verwenden Sie einen 4-Phasen-Brückengleichrichter, um Kurzschlüsse oder Totzeiten in der Versorgung zu vermeiden.

Dies ermöglicht eine reibungslose DC-Versorgung ohne Lücken oder Kurzschlüsse, die normalerweise während der Kommutierung auftreten würden.

Was ich auch tat, war, eine höhere Spannungsversorgung zu verwenden und dann einen Schaltregler auf dem Kugelarm zu bauen. Dies reduziert Verluste durch die Kommutierung und ergibt mit viel Kapazität einen schönen glatten Ausgang. Ich ging mit 24 V, als die Versorgung auf 5 V heruntergeschaltet wurde.

Sie können den Bürsten auch Wechselstrom zuführen, und Sie erhalten gleichgerichteten Gleichstrom am Arm. Sie können dann einige nette Hochspannungs-DC-DC-Wandlermodule erhalten, um sie herunterzustufen. Ich würde jedoch davon abraten, direkt Netzstrom zu verwenden - viel zu gefährlich. Ich würde mir so etwas wie einen 24-V-Netzteil (mit 48 V) besorgen, beide gelten als sichere Niederspannung.

Der einfachste Weg, ein paar Watt über einen Luftspalt zu bekommen, ist die Verwendung der Elektronik und Spulen eines drahtlosen Ladesystems. Diese sind preisgünstig als Nachrüstsatz für Samsung Galaxy Handys (und andere) erhältlich.

Die Empfängerseite besteht aus einer Spule und einer winzigen Leiterplatte, die zwischen zwei dünnen Vinylstücken eingeschlossen sind. Ziehen Sie einfach das Vinyl zurück, um die benötigten Teile freizulegen.

Die von mir zerlegten Einheiten können 5 VDC bei besser als 1 A liefern.

Die Spulen (sowohl Sende- als auch Empfangsspulen) für die drahtlosen Ladeeinheiten, die ich zerlegt habe, sind eine flach gewickelte (planare) Spule mit einem hohlen Zentrum. Die Lüftermotorwelle geht durch das Loch in der Mitte der Kraftübertragungsspule, die stationär am Motorrahmen montiert ist. Die Motorwelle ist mit der Scheibe verbunden, die sowohl die Empfangsspule als auch die rotierende Elektronik hält. Der Spalt zwischen den Spulen kann so klein wie möglich sein. Ein Spalt von 1 mm ist erreichbar, wenn das Axialspiel der Motorwelle nicht zu groß ist.

Eines dieser Nachrüstsätze (sowohl Sender als auch Empfänger) ist bei eBay für nur 5 US-Dollar erhältlich. Der eBay-Suchbegriff, den ich verwendet habe, lautet „Qi Wireless Charger Charging Pad Receiver Kit“, mit fast 2.000 angezeigten Angeboten. Es sieht so aus, als ob der Sender-Pad-Teil NICHT die 5 VDC 2 A-Stromversorgung enthält, die zur Stromversorgung des Senders benötigt wird, zumindest zu diesem Preis.

Ich habe diese drahtlosen Ladekomponenten für ein paar berührungslose Projekte verwendet und sie funktionieren gut. Sie würden in dieser Anwendung gut funktionieren.

Sie suchen einen "Schleifring" mit zwei oder mehr Kontakten. Führen Sie den Niederspannungs-Gleichstrom durch die Schleifringe.

Beachten Sie, dass Sie in Bezug auf das Gleichgewicht auf einem sich schnell drehenden System mit mehreren Herausforderungen konfrontiert sind. Eine kleine Unwucht könnte das Ding in Stücke schütteln und Teile fliegen lassen.

Wenn Sie versuchen, ein statisches Bild anzuzeigen, benötigen Sie auch ein Referenzsignal einmal pro Umdrehung, beispielsweise um 12 Uhr, damit Sie die Rotationszeit berechnen und Ihr Anzeigetiming davon ausführen können.

Abbildung 1. Kunststoff-Stereo-Klinkenbuchse und passender 1/4"-Stecker.

Sie können einen billigen 2- oder 3-poligen Schleifring herstellen, um mit einem 1/4-Zoll-Klinkenstecker und einer Buchse loszulegen. Befestigen Sie die Buchse am Lüfter und stecken Sie die Buchse an Ihr Netzteil. Die Buchse dreht sich und Sie Ich muss eine Verdrehsicherung am Stecker anbringen, die sollte eine Weile funktionieren, bevor sie sich abnutzt.

Dies ist keine vollständige Antwort, sondern ein Gedanke, der einige Nachforschungen erfordern würde, bevor er zu einer Lösung führen könnte. Das macht es unattraktiv, aber seine Einfachheit verleiht ihm einen gewissen Reiz, und es könnte letztendlich eine erfolgreiche Lösung sein.

Wenn der Lüfter netzbetrieben ist, handelt es sich mit ziemlicher Sicherheit um einen Induktionsmotor, bei dem die Leistung bereits an den rotierenden Teil übertragen wird ... über Induktion. Da der Rotor oft aus massiven leitenden Stäben besteht, liegt diese Leistung in Form von sehr hohen Strömen bei relativ niedriger Spannung und einer sehr niedrigen AC-Frequenz (bezogen auf die Schlupfrate des Motors) vor.

Jetzt brauchen wir eine Möglichkeit, einen Bruchteil dieser Leistung abzugreifen, in Gleichstrom umzuwandeln, seine Spannung zu stabilisieren (die sich erhöht, wenn der Motor belastet wird und seine Schlupfrate zunimmt) und etwas damit zu tun. Hier kommt die Forschung ins Spiel...

Dies mag etwas klobig sein, aber VCR-Kopfmotoren wurden um Topfkerntransformatoren (Ferrit) mit minimalen Luftspalten herum gebaut, die anfangs recht gut ausbalanciert sind. Kugellager tragen einen ziemlich großen Aluminiumrotor (konzentrisch zum Topfkerntransformator). Das sollte gut sein, um künstlerische Sachen zu montieren. Spätere VCR-Modelle hatten einen fliegenden Löschkopf, bei dem mehr Zeilen an den rotierenden Kopf gesendet werden mussten. Daher wurde ein weiterer Transformator eingebaut, ebenfalls koaxial zur Motorwelle/Kopfspindel. Der Hochfrequenzantrieb kann von jedem Schaltnetzteil abgegriffen werden: Nehmen Sie den 5-VAC-Ausgang direkt von der Sekundärseite des Hochfrequenztransformators (vor vorhandenen Gleichrichtern). Idealerweise würden Sie Hochfrequenz-5VAC durch den Steuertransformator des fliegenden Löschkopfes portieren. Schneiden Sie auf der rotierenden Seite die Drähte von den fliegenden Löschköpfen ab. Diese Leitungen werden zu Ihrem Hochfrequenz-AC-Ausgang. Verwenden Sie Dioden mit schneller Wiederherstellung, um den Ausgang gleichzurichten (<50 Nanosekunden Rückwärtswiederherstellung, 100 nS Nennwert sind in Ordnung). Wenn Sie Glück haben, können Sie die ursprüngliche Antriebsschaltung zum Drehen des Kopfes erhalten. Hier ist ein ähnliches Projekt:http://projectlocker.ca/otherentry.php?id=1

Da sich das Gerät bereits dreht, müssen Sie es nur in einen Generator verwandeln. Normalerweise würden Permanentmagnete auf dem rotierenden Teil und Spulen auf dem festen Teil verwendet, aber es funktioniert genauso gut umgekehrt.

Montieren Sie acht kleine Seltenerdmagnete in der Nähe der Mitte des Lüfters, die an dem Teil befestigt sind, der sich nicht dreht, und zwar mit abwechselnden Seiten nach innen. Verwenden Sie zwei Spulen (für das Gleichgewicht) auf dem rotierenden Teil, deren Achsen zu den Flächen der festen Magnete zeigen. Wenn sich der Lüfter dreht, bewegen sich die Spulen durch das Magnetfeld und erzeugen einen Strom in ihnen. Ein Gleichrichter und ein Kondensator sollten dies in Gleichstrom umwandeln.

Schleifringe sind die richtige Antwort, aber die Herausforderung besteht darin, dass der Schleifring die Rotationsachse für das System sein muss, was bedeutet, dass Sie einen Riemen oder ein Getriebe verwenden müssen, um die Rotationskraft tatsächlich auf den beweglichen Teil des Systems zu übertragen.

Eine noch nicht erwähnte Möglichkeit ist das kabellose Laden. Es wird mit vorgefertigten Komponenten geliefert (sehen Sie auf den Websites von idt und wurth nach). Vielleicht etwas zu groß, aber einen Blick wert.